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求无毒基因的定义,无毒基因的简介,谢谢!

2023-06-30 08:52:45
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无毒基因是决定对寄主特异性不亲和的基因也称为寄主专化性基因.
植物病原物无毒基因及其功能
蔡新忠1  徐幼平2 郑 重1
(1浙江大学植物保护系,2浙江大学分析测试中心,杭州310029)
摘 要 植物抗病基因与病原物无毒基因产物间直接或间接相互作用导致产生的基因对基因抗性是植物抗病性的重要形式。无毒基因已在多种植物病原物,包括真菌、细菌、病毒和卵菌等中得到克隆。绝大多数已克隆无毒基因之间,及其与已知蛋白之间,均无显著序列同源性。然而,多数已克隆植物抗病基因有较高序列一致性,产物往往具有相似的结构域。由序列一致性很高的抗病基因产物与没有明显序列同源性的无毒基因产物相互作用,介导产生的过敏性细胞坏死和抗病性,在产生速度、强度和组织特异性等方面均可能有显著差异。无毒基因具有双重功能:在含互补抗病基因植物中表现无毒效应,而在不含互补抗病基因植物中显示小种、菌株、致病型、或种特异性毒性效应。
  符合基因对基因(Gene for gene)假说[1]的抗病性是植物抗病性的重要形式。植物抗病(Resistance,R)基因与病原物无毒(Avirulence,Avr)基因产物间直接或间接相互作用导致基因对基因抗性的产生。因此,病原物无毒基因产物特性及其功能的分析将增进对植物基因对基因抗性产生机理的理解。本文综述了已克隆病原物无毒基因的产物特性,及其在植物抗病性与病原物致病性和毒性中的功能。1 病毒无毒基因烟草花叶病毒(TMV)等近10种病毒的无毒决定因子已得到研究。现已明确的病毒无毒基因产物均为病毒致病相关功能蛋白,包括病毒外壳蛋白,复制酶蛋白和运动蛋白(Movementprotein)。病毒无毒基因产物的确定主要通过2种方法:一是通过对能克服抗病基因功能的病毒株系及引起过敏性反应(Hypersensitiveresponse,HR)株系的序列比较分析;二是人为构建能引起HR的病毒基因的结构突变,观察植物体内表达后导致过敏性反应的表现与否。研究表明,一种病毒可诱发多种植物产生HR。针对不同种植物的不同抗病基因,同种病毒中被识别的无毒因子不同。如TMV诱导烟草N基因、毛叶烟(Nicotianasylvestris)N′基因、番茄Tm 2和Tm 22介导HR的无毒因子分别为复制酶[2]、外壳蛋白[3]及运动蛋白[4]。这些结果符合基因对基因模型。值得注意的是,同种病毒无毒因子可以诱导不同抗病基因介导的HR。如胡椒轻型斑驳病毒(Peppermildmottlevirus)的外壳蛋白诱导胡椒抗病基因L2和L3介导的HR[5]。这些不同抗病蛋白是否识别同一外壳蛋白的不同位点有待进一步证实。此外,氨基酸序列差异大,血清学上相关性小的不同病毒外壳蛋白均可诱发同一抗病基因介导的HR。如TMV,齿兰环斑病毒(Odontoglossumringspotvirus,ORSV)和黄瓜绿斑驳花叶病毒(Cucumbergreenmottlemosaicvirus,CGMMV)的外壳蛋白均可诱导N.sylvestrisN′介导的HR[6]。结构功能关系研究发现,TMV外壳蛋白激发子活性依赖于一种称为激发子活性位点(Elicitoractivesite)的三维结构因子[7]。类似TMV外壳蛋白的激发子活性位点存在于ORSV和CGMMV中。活性位点中的氨基酸被替换时导致该区域三维和四维结构变化,并导致激发子活性的丧失。而在该位点之外的氨基酸被替换时,该区域三维和四维结构活性仍能维持,这些替换不影响激发子活性。因此,这些病毒结构中影响其激发子活性的是特定的有利于相应抗病基因产物识别的三维和四维结构。支持该观点的另外证据是,TMV激发子复制酶中的解旋酶(Helicase)域足以激发HR诱导活性,而复制酶活性以及该区域所含的ATP酶活性并不影响激发子功能[2]。上述研究结果表明,无毒因子与互补抗病基因产物之间可能通过间接相互作用导致HR和抗病性的产生。除烟草N基因外其它与上述病毒无毒基因互补的抗病基因克隆和功能分析将促进这方面的理解。2 细菌无毒基因由于遗传操作的相对简单,特别是鸟枪法(Shotguncom plementation)得以广泛应用,40多个细菌无毒基因已被克隆,这个数目远远超过从其它植物病原菌中克隆到的无毒基因数。据产物结构特点,细菌无毒基因主要可分为两大类。第一类为AvrBs3基因家族,包括了大多数克隆自Xanthomonas的无毒基因。该家族基因产物中间区域均含由富含亮氨酸的34氨基酸重复单元组成的结构域,单元拷贝数因无毒基因而异。该结构域对多数寄主植物HR诱发起决定作用[8]。此外,该类无毒基因许多成员C端存在类似于真核生物亮氨酸拉链(Leucinezipper)结构域、若干细胞核定位序列(Nuclearlocalizationsequence),以及一个转录激活结构域(Transcription alactivationdomain)。这些结构域能在植物体内起相应作用,且为激发HR必需[9,10]。White研究小组最近研究发现,AvrXa7具有双链DNA结合蛋白活性。因此,,甚至相关的同家族

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蛋白质与DNA结合是如何实现的?

在细胞核中,与DNA结合的蛋白质可分为两类——组蛋白和非组蛋白。组蛋白H1、H2A、H2B、H3、H4中含有大量的带碱性R基氨基酸,在水溶液中带正电,它们易和DNA上带负电荷的磷酸基团相互结合。组蛋白H2A、H2B、H3、H4先和DNA结合成念珠状,当H1参与到其中时,组蛋白和DNA结合成线状的染色线。染色线在一些非组蛋白的帮助下进一步缩合成光学显微镜下可见的棒状结构——染色体。当DNA复制或者表达时,染色体会全部或部分解开,DNA暴露在染色体外。此时一些带有特殊化学结构的蛋白质就会和DNA结合。这些蛋白质也属于非组蛋白,它们中有参与DNA复制的酶、参与转录的酶或参与复制转录调控的蛋白质。其与DNA结合方式主要通过氢键或其与DNA结构相互补的空间结构和DNA特殊碱基序列结合。
2023-06-30 04:26:322

为什么有些蛋白能结合到DNA上?

与核酸能发生相互作用的蛋白质,其结合应该至少还可能有以下几种情况:(1)蛋白质与 DNA 发生特异性的结合,这样才保证了生物过程的准确性;(2)蛋白质与 DNA 发生非特异性的结合,这样才保证了生物过程的高效性(结合、解离都相对较快);(3)除此之外还可能有许多其它的情况,例如一段无序的结构与 DNA 发生(通常是非特异性的)结合,并伴随着结合过程折叠形成特定的结构。除了这些情况以外,还可能有很多种更复杂的情况,例如一个蛋白质中可能有一小段带电的无序片段可以与 DNA 发生非特异性的结合,还有一个与 DNA 发生特异性结合的结构域;还有可能一段蛋白质序列在甲基化修饰前后与 DNA 的结合情况变得很不相同……各种各样的具体情况需要具体分析。然而总的说来,虽然不同类型的蛋白中,其相互作用的主导因素也并不一定相同,但某些大致的原则是存在的。
2023-06-30 04:26:392

DNA分子和蛋白质怎么结合? 谢谢

请问你是问的DNA和蛋白质之间的关系还是DNA和蛋白质之间相互作用的方式?如果是前者,参看楼上。如果是后者,那么最明显的例子是转录因子。转录因子在细胞质中成为成熟蛋白之后,被转运到细胞核中,形成有功能的蛋白质三级结构,转录因子具有DNA结合结构域和转录激活结构域,DNA结合结构域具有亮氨酸拉链,螺旋-环-螺旋,等等5种主要结构,并依靠这些三级结构,与目的DNA片段识别和结合,这一段DNA片段一般是基因的启动子区,在依靠转录激活结构域,促进RNA聚合酶III的活性,促进转录进行,启动下游基因表达。
2023-06-30 04:27:093

生物化学单链结合蛋白在dna复制中有什么作用

单链结合蛋白(SSB,single strand DNA-binding protein):又称DNA结合蛋白,是DNA复制所必须酶。DNA解旋后,DNA分子只要碱基配对,就有结合成双链的趋向。SSB结合于螺旋酶沿复制叉方向向前推进产生的单链区,防止新形成的单链DNA重新配对形成双链DNA或被核酸酶降解的蛋白质。ssb作用时表现协同效应,保证SSB在下游区段的继续结合。它不像聚合酶那样沿着复制方向向前移动,而是不停的结合,脱离。
2023-06-30 04:27:171

在生物细胞的染色体中,DNA是如何与蛋白质结合起来的?

核小体是组成染色体的基本结构单位,它是由8个组蛋白分子组成的八聚体和外绕1.75圈DNA组成的.在相邻的两个核小体之间,有长约50~60个碱基对的DNA连接线.在相邻的连接线之间结合着一个第5种组蛋白(H1)的分子.密集成串的核小体形成了核质中的100埃左右的纤维,这就是染色体的“一级结构”.在这里,DNA分子大约被压缩了7倍. 染色体的一级结构经螺旋化形成中空的线状体,称为螺线体或核丝,这是染色体的“二级结构”,其外径约300埃,内径100埃,相邻螺旋间距为110埃.螺丝体的每一周螺旋包括6个核小体,因此DNA的长度在这个等级上又被再压缩了6倍. 300埃左右的螺线体(二级结构)再进一步螺旋化,形成直径为0.4微米(μm)的筒状体,称为超螺旋体.这就是染色体的“三级结构”.到这里,DNA又再被压缩了40倍.超螺旋体进一步折叠盘绕后,形成染色单体—染色体的“四级结构”.两条染色单体组成一条染色体.到这里,DNA的长度又再被压缩了5倍.从染色体的一级结构到四级结构,DNA分子一共被压缩了 7×6×40×5=8400倍.例如,人的染色体中DNA分子伸展开来的长度平均约为几个厘米,而染色体被压缩到只有几微米长.
2023-06-30 04:27:241

DNA上有没蛋白质?二者啥关系啊?

就DNA本身来说,它的物质组成是脱氧核糖核酸,无蛋白质. 但是当DNA以染色质丝或染色体形态存在于生物体中时,会有与之结合的蛋白质,称为DNA结合蛋白.有的帮助DNA形成染色体的基本结构,比如核小体组蛋白使DNA缠绕于其上形成核小体(图),这一类称为组蛋白;有的于DNA的一部分序列结合,控制DNA的表达,这一类称为非组蛋白. 所以可以说DNA上有蛋白质,蛋白质对DNA的表达有调控作用,并与DNA共同形成更高级的空间结构. 希望讲清楚了,不懂再追问吧~
2023-06-30 04:27:311

蛋白真能结合到DNA上吗?

同其他蛋白质一样,功能由结构决定,能够和DNA结合同样取决于蛋白质的结构。提到蛋白质跟DNA的结合我觉得不得不提的是Transcription-Activator Like effector。下面简称TAL effector或者TALE。这是一种蛋白质,由一种植物病原体分泌。在攻击植物细胞的时候进入植物细胞核启动某些利于感染的基因。但是最吸引人的地方在于这种蛋白质除去头尾以外,是由重复的结构构成的,这些重复的结构叫repeat。而每一个repeat由33 - 35(最常见为34)个氨基酸组成,含有两个alpha螺旋(a和b)。像这样。重点在于图中标出的12和13两个氨基酸,它们被称为repeat variable di-residuals (RVD)正因为这两个氨基酸,每一个repeat对应地可以识别一种DNA碱基,并与之结合。在自然界中,比较高频率的对应关系分别是NI – A,NG – T,HD – C,NN - A/G。进一步研究之后又发现,12号其实不那么重要,决定性作用的是13号氨基酸。红色表示氧原子,蓝色表示氮原子。图中绿色线表示氢键,闪电表示排斥。用通俗一点的话来说,蛋白质能够和DNA结合,很大一部分归功于结构。两条alpha链就像支架一样支撑着RVD,使得它能够申进DNA的大沟(major groove)。只有这样,氢键才有可能如上面图中一样形成。不过有文献表明(从图中也可以看出),NI - A 和NG - T这两对组合是不形成氢键的,相互作用的主要是靠shape complementarity(两者互补的结构)产生的范德华力。
2023-06-30 04:27:452

蛋白和DNA结合的实验方法

(1)基因的表达水平用northernblot吧,从氨基酸序列逆推cDNA做探针。(2)构建一个载体,上面有编码不同结构域的DNA和LacZ激活子DNA,形成不同的domain和LacZ激活子的activationdomain融合蛋白。然后LacZ操纵子后面加个报告基因。如果是某个domain有结合功能的话,报告基因就会表达。(3)反向遗传学方法,用定点诱变直接突变掉相应的基因,获得携带一个突变的小鼠。然后通过杂交获得双突变的小鼠,看看它和正常的小鼠有不同。
2023-06-30 04:28:121

DNA怎样与蛋白质结合

您好!由于DNA特有结构所决定,DNA的双螺旋结构形成大小沟,大小沟可以结合组蛋白。因此真核生物组蛋白包围双螺旋的DNA。真核生物染色体由DNA和蛋白质组成,其基本单位是核小体。
2023-06-30 04:28:191

DNA结合蛋白的结合效应

DBP与单链DNA的结合还显示出如下协同效应,即第二个DBP分子的结合能力比第一个要大103倍之多,这一结合可以影响某些其他蛋白质或酶与该单链DNA结合和识别作用。如DNA-DBP复合物能保护DNA免受核酸酶水解;也可抑制RNA聚合酶的作用,从而防止复制和转录同时在一段DNA上发生。虽然在真核细胞中也可分离到DBP,但所得的DBP和单链的DNA结合时无协同效应,与双链的DNA则具有一定的结合力,并且又不能促使变性DNA复制。真核生物的DBP的作用方式是,DBP先与双链DNA结合,并使之熔化。
2023-06-30 04:28:261

DNA与蛋白质相互作用的方法有几种

研究dna-蛋白质相互作用的实验方法主要包括:a、凝胶阻滞实验;b、dnase1足迹实验;c、甲基化干扰实验;d、体内足迹实验;f、拉下实验。研究蛋白质/核酸相互作用近期采用的新技术有:核酸适体技术、生物信息学方法、蛋白质芯片技术以及纳米技术等。望采纳
2023-06-30 04:28:542

DNA结合蛋白的介绍

DNA结合蛋白,DNA binding protein;DBP;helix destabilizing protein;DNA unwinding protein;SSB;single stranded DNA binding protein又称螺旋失稳蛋白,DNA解链蛋白,单链DNA结合蛋白。
2023-06-30 04:29:011

单链DNA结合蛋白与DNA结合使其解链 对吗?

对DNA结合蛋白,又称螺旋失稳蛋白,DNA解链蛋白,单链DNA结合蛋白。是解链酶(unwinding enzyme)类中的一种类型,当DNA发生暂时性熔化时,它与DNA单链区结合而促使反应偏向单链的形成,使DNA在大大低于Tm(解链温度)的温度下发生双链的分离,双螺旋则在复制叉的前方分开,并在复制叉处稳定单链结构,阻止再形成双螺旋。
2023-06-30 04:29:172

单链DNA结合蛋白的基本内容

单链结合蛋白(SSB,single strand DNA-binding protein):结合于螺旋酶沿复制叉方向向前推进产生的单链区,防止新形成的单链DNA重新配对形成双链DNA或被核酸酶降解的蛋白质。螺旋酶沿复制叉方向向前推进产生了一段单链区,但是这种单链DNA不会长久存在,会很快重新配对形成双链DNA或被核酸酶降解。然而,在细胞内有大量单链DNA结合蛋白(single strand DNA binding protein SSBP)能很快地和单链DNA结合,防止其重新配对形成双链DNA或被核酸酶降解。SSBP与螺旋酶不一样,它不具备酶的活性,不和ATP结合。在大肠杆菌细胞中主要SSBP是177肽所组成的四聚体,可以和单链DNA上相瓴的32个核苷酸结合。一个SSBP四聚体结合于单链DNA上可以促进其他SSBP四聚体现相邻的单链DNA结合,这个过程称为协同结合(cooperative binding),SSBP结合到单链DNA上后,使其呈伸展状态,没有弯曲和结节,有利于单链DNA作为模板。SSBP可以重复使用,当新生的DNA链合成到某一位置时,该处的SSBP便会脱落,并被重复利用。
2023-06-30 04:29:231

DNA能与蛋白质结合生成染色体的条件是什么?任何DNA或者任何蛋白质之间都能结合?

DNA能与蛋白质结合生成染色体的条件是什么?条件就是:该蛋白质具有DNA结合结构域。———————————————————————————————————任何DNA或者任何蛋白质之间都能结合?不是的。只是部分蛋白质才能与DNA结合。能够与DNA结合的蛋白质分为两种:组蛋白和非组蛋白。组蛋白:H1、H2A、H2B、H3、H4等,这些蛋白质固定地与DNA结合,与DNA一起形成染色体;非组蛋白:DNA聚合酶、RNA聚合酶、解旋酶、调节基因表达的蛋白质等,这些蛋白质只在特定情况下才与DNA结合,功能执行完毕就会和DNA分开。
2023-06-30 04:29:384

什么是非特异性的DNA结合蛋白

为DNA蛋白质之一种,是与单链DNA有强的亲和性,与DNA复制、遗传的重组等DNA代谢有关的蛋白质。也称螺旋不稳定蛋白质(helix destabili-zing protein),又称解DNA旋卷蛋白质(DNAuntwisting protein)。此蛋白质与单链DNA协同(cooperative)结合,其结合与DNA碱基的排列是非特异性的。此蛋白质结合的DNA使DNA多聚酶的活性增高,并促进重组过程。单链DNA结合蛋白质在生物界广泛存在,B.Alberts等最早发现了噬菌体T4基因32形成的这种蛋白质。以后从细菌、霉菌、两栖类和哺乳类等细胞中也有分离出来。
2023-06-30 04:29:451

蛋白质中与DNA结合的motif有哪些?各有何特点?

锌指结构一种常出现在DNA结合蛋白中的一种结构基元。是由一个含有大约30个氨基酸的环和一个与环上的4个Cys或2个Cys和2个His配位的Zn2+构成,形成的结构像手指状。锌指结构指的是在很多蛋白中存在的一类具有指状结构的结构域,这些具有锌指结构的蛋白大多都是与基因表达的调控有关的功能蛋白。锌指结构的共同特征是通过肽链中氨基酸残基的特征集团与Zn2+的结合来稳定一种很短的,可自我折叠成“手指”形状的的多肽空间构型。亮氨酸拉链出现地DNA结合蛋白质和其它蛋白质中的一种结构基元。当来自同一个或不同多肽链的两个两用性的α-螺旋的疏水面(常常含有亮氨酸残基)相互作用形成一个圈对圈的二聚体结构时就形成了亮氨酸拉链。
2023-06-30 04:29:561

蛋白质与dna片段结合遵循什么原则?

DNA与蛋白质结合遵循碱基互补配对原则。
2023-06-30 04:30:031

DNA与蛋白质相互作用的研究方法有哪些

研究蛋白质与DNA相互作用的主要方法一、引言 在许多的细胞生命活动中,例如DNA复制、mRNA转录与修饰以及病毒的感染等都涉及到DNA与蛋白质之间的相互作用的问题。重组DNA技术的发展,人们已分离到了许多重要的基因。现在的关键问题是需要揭示环境因子及发育信号究竟是如何控制基因的转录活性。为此需要:a、鉴定分析参与基因表达调控的DNA元件;b、分离并鉴定这些顺式元件特异性结合的蛋白质因子;这些问题的研究都涉及到DNA与蛋白质之间的相互作用。研究DNA-蛋白质相互作用的实验方法主要包括:a、凝胶阻滞实验; b、DNase 1 足迹实验;c、甲基化干扰实验; d、体内足迹实验; f、拉下实验。二、凝胶阻滞实验1、概念: 凝胶阻滞实验(Gel retardation assay),要叫做DNA迁移率变动试验(DNA mobility shift assay)或条带阻滞实验(Band retardation assay)是在八十年代初期出现的用于在体外研究DNA与蛋白质相互作用的一种特殊的凝胶电泳技术。2、原理: 在凝胶电泳中,由于电场的作用,裸露的DNA分子向正电极移动距离的大小是同其分子量的对数成反比。如果某种DNA分子结合上一种特殊的蛋白质,那么由于分子量的加大它在凝胶中的迁移作用便会受到阻滞,于是朝正极移动的距离也就相应的缩短,因而在凝胶中出现滞后的条带,这就是凝胶阻滞实验的基本原理。3、过程:1) 首先制备细胞蛋白质提取物(理论上其中含有某种特殊的转录因子)2) 用放射性同位素标记待检测的DNA片段(含有转录因子的结合位点)3) 这种被标记的探针DNA同细胞蛋白质提取物一起进行温育,于是产生DNA-蛋白质复合物4) 在控制使DNA-蛋白质保持结合状态的条件下,进行非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳5) 最后进行放射自显影,分析电泳结果4、实验结果的分析: a、如果有放射性标记的条带都集中于凝胶的底部,这就表明在细胞提取物中不存在可以同探针DNA相互结合的转录因子蛋白质;b、如果在凝胶的顶部出现放射性标记的条带,这就表明细胞提取物存在可与探针DNA结合的转录因子蛋白质。5、DNA竞争实验:DNA竞争实验(DNA competitive assay)的具体做法如下:在DNA-蛋白质结合的反应体系中加入了超量的非标记的竞争DNA(competitor DNA),如果它同探针DNA结合的是同一种转录因子蛋白质,那么由于竞争DNA与探针DNA相比是极大超量的,这样绝大部分转录因子蛋白质都会被竞争结合掉,而使探针DNA仍然处于自由的非结合状态,可以在电泳凝胶的放射自显影图片上就不会出现阻滞的条带;如果反应体系中加入的竞争DNA并不能同探针DNA竞争结合同一种转录因子,结果在电泳凝胶中的放射自显影图片上就会出现阻滞的条带。6、应用: a、凝胶阻滞实验可以用于鉴定在特殊类型细胞蛋白质提取物中,是否存在能同某一特定的DNA(含有转录因子结合位点)结合的转录因子蛋白质; b、DNA竞争实验可以用来检测转录因子蛋白质同DNA结合的精确序列部位; c、通过竞争DNA中转录因子结合位点的碱基突变可以研究此种突变竞争性能及其转录因子结合作用的影响; d、也可以利用DNA同特定转录因子的结合作用通过亲和层析来分离特定的转录因子。三、足迹实验1、定义:足迹实验(foot-printing assay),是一种用来检测被特定转录因子蛋白质特异性结合的DNA序列的位置及其核苷酸序列结构的专门实验方法。2、原理: 当DNA分子中的某一区段同特异的转录因子结合之后便可以得到保护而免受DNaseI 酶的切割作用,而不会产生出相应的切割分子,结果在凝胶电泳放射性自显影图片上便出现了一个空白区,俗称为“足迹”。3过程: 将待检测的双链DNA分子在体外用32P作5‘末端标记,并用适当的限制性内切酶切出其中的一个末端,于是便得到了一条单链末端标记的双链DNA在体外同细胞蛋白质提取物(细胞核提取物也可以)混合,形成DNA-蛋白质复合体在反应混合物中加入少量的DNase I,并控制用量使之达到平均每条DNA链,只发生一次磷酸二酯键的断裂:a、如果蛋白质提取物中不存在与DNA结合的特定蛋白质,使DNase I消化之后,便会产生出距离放射性标记末端1个核苷酸,2个核苷酸,3个核苷酸------等等一系列前后长度均相差一个核苷酸的不间断的连续的DNA片段梯度群体;b、如果DNA分子同蛋白质提取物中的某种转录因子结合,被结合部位的DNA就可以得到保护免受DNase I酶的降解作用;除去蛋白,加样在20%序列胶上进行电泳分离,实验分两组:a、实验组:DNA+蛋白质混合物b、对照组:只有DNA,未与蛋白质提取物进行温育最后进行放射性自显影,分析实验结果。4、结果判断:实验组凝胶电泳显示的序列,出现空白的区域表明是转录因子蛋白质结合部;与对照组序列比较,便可以得出蛋白质结合部位的DNA区段相应的核苷酸序列。5、其他的足迹实验方法:除了DNase1足迹试验之外,目前还发展出了若干种其他类型的足迹实验,例如:a、 自由羟基足迹实验;b、菲咯啉铜足迹实验;c、DMS(硫酸二甲酯)足迹实验DMS(硫酸二甲酯)足迹实验的原理DMS能够使DNA分子中裸露的鸟嘌呤(G)残基甲基化,而六氢吡啶又会对甲基化的G残基作特异性的化学切割。如果DNA分子中某一区段同转录因子结合,就可以避免发生G残基的甲基化而免受六氢吡啶的切割作用。四、甲基化干扰实验1、概念:甲基化干扰实验(Methylation interference assay)是根据DMS(硫酸二甲酯)能够使DNA分子中裸露的鸟嘌呤(G)残基甲基化,而六氢吡啶又会对甲基化的G残基作特异性的化学切割这一原理设计的另一种研究蛋白质同DNA相互作用的实验方法。应用这种技术可以检测靶DNA中G残基的优先甲基化,对尔后的蛋白质结合作用究竟会有什么效应,从而更加详细的揭示出DNA与蛋白质相互作用的模式。2、实验步骤: 用DMS处理靶DNA使之局部甲基化(平均每条DNA只发生一个G碱基甲基化作用) 同细胞蛋白质提取物一起进行温育,促进使DNA与蛋白质的结合 进行凝胶电泳形成两种靶DNA条带:a、 其一没有同蛋白质结合的DNA正常电泳条带b、其二同特异蛋白质结合而呈现滞后的DNA电泳条带将这两种DNA电泳条带分别从凝胶中切出,并用六氢吡啶进行切割,结果为: a、甲基化的G残基被切割:因为转录因子蛋白质只能够同未发生甲基化的正常的结合位点结合,所以在转录因子DNA结合位点序列中的G残基如果被DMS甲基化之后,转录因子就无法同其结合位点(顺式元件)发生结合作用,从而使得结合位点中的G残基同样也要被六氢吡啶切割; b、不具有甲基化G残基的靶DNA 序列则不会被切割 将结合蛋白质的DNA条带和不结合蛋白质的DNA条带,经六氢吡啶切割作用之后,再进行凝胶电泳 作放射自显影,读片并分析结果3、结果判断: a、同转录因子蛋白质结合的靶DNA序列,经六氢吡啶切割之后,电泳分离呈现两条带,有一个空白区 b、不同转录因子蛋白质结合的靶DNA序列,经六氢吡啶切割后,电泳分离呈现三条带,没有空白区域的出现。4、应用: a、甲基化干扰实验可以用来研究转录因子与DNA结合位点中的G残基之间的联系; b、是足迹实验的一种有效的补充手段,可以鉴定足迹实验中DNA与蛋白质相互作用的精确位置5、缺点: DMS只能使DNA序列中的G和A残基甲基化,而不能使T和C残基甲基化。五、体内足迹实验上面讨论的三种研究转录因子与DNA相互作用的方法,有一个共同的不足之处在于它们是在体外进行的实验,因此人们就会考虑这些实验结果是否能够反映细胞内发生的真实生命过程,即细胞内发生的真实的DNA与蛋白质的相互作用情况。为了解答这个问题,科学家就设计出了一种体内足迹试验(in vivo foot-printing assay),该方法可以看做是体外DMS足迹实验的一个变种。1、原理: 体内足迹试验的原理原则上同体外DMS足迹实验无本质差别,即 a、DMS能够使G残基甲基化; b、六氢吡啶能特异的切割甲基化的G残基; c、同特异转录因子蛋白质结合的识别序列中的G残基由于受到蛋白质的保护而不会被DMS甲基化,于是不会被六氢吡啶切割; d、同对照的裸露的DNA形成的序列梯作比较,就会发现活细胞DNA形成的序列梯中缺少G残基没有被切割的相应条带。2、过程: 用有限数量的化学试剂DMS处理完整的游离细胞,使渗透到胞内的DMS浓度恰好导致天然染色体DNA的G残基发生甲基化 对这些经过DMS处理的细胞提取DNA,并在体外加入六氢吡啶作消化反应 PCR扩增后作凝胶电泳分析,因为在体外实验中用的是克隆的DNA片段其数量足够,而在体内足迹实验中用的是从染色体DNA中分离获得的任何一种特异的DNA,其数量是微不足道的,所以需要经PCR扩增以获得足够数量的特异DNA 放射自显影,读片并记录读片的结果3、结果判断: a、能够同转录因子蛋白质结合的DNA区段其中G残基受到保护因而不会被DMS甲基化避免了六氢吡啶的切割作用; b、体外裸露的DNA分子上,G残基被DMS甲基化而被六氢吡啶切割。六、拉下实验(Pull-down assay) 拉下实验又叫做蛋白质体外结合实验(binding assay in vitro),是一种在试管中检测蛋白质之间相互作用的方法。其基本原理是将某种小肽(例如生物素、6-His标签以及谷胱甘肽转移酶等)的编码基因与诱饵蛋白的编码基因重组,表达为融合蛋白。分离纯化融合蛋白并与磁珠结合,使之固相化之后,再与表达目的蛋白的细胞提取物混合保温适当时间,例如在4℃下保温过夜,使目标蛋白同已经固定在磁珠表面的融合蛋白中的诱饵蛋白充分的结合。离心收集与固定化的融合蛋白(即与磁珠相互结合的融合蛋白)中的诱饵蛋白相结合的目的蛋白,经过煮沸处理使目的蛋白与诱饵蛋白相脱离从而从固相支持物(例如磁珠)上脱离下来,收集样品,再与目标蛋白的抗体作Western blotting分析,以检测出与诱饵蛋白的目标的目标蛋白。染色质免疫共沉淀技术(ChIP)   真核生物的基因组DNA以染色质的形式存在。因此,研究蛋白质与DNA在染色质环境下的相互作用是阐明真核生物基因表达机制的基本途径。染色质免疫沉淀技术(chromatin immunoprecipitation assay, CHIP)是目前唯一研究体内DNA与蛋白质相互作用的方法。它的基本原理是在活细胞状态下固定蛋白质-DNA复合物,并将其随机切断为一定长度范围内的染色质小片段,然后通过免疫学方法沉淀此复合体,特异性地富集目的蛋白结合的DNA片段,通过对目的片断的纯化与检测,从而获得蛋白质与DNA相互作用的信息。CHIP不仅可以检测体内反式因子与DNA的动态作用,还可以用来研究组蛋白的各种共价修饰与基因表达的关系。而且,CHIP与其他方法的结合,扩大了其应用范围:CHIP与基因芯片相结合建立的CHIP-on-chip方法已广泛用于特定反式因子靶基因的高通量筛选;CHIP与体内足迹法相结合,用于寻找反式因子的体内结合位点;RNA-CHIP用于研究RNA在基因表达调控中的作用。由此可见,随着CHIP的进一步完善,它必将会在基因表达调控研究中发挥越来越重要的作用。   染色体免疫共沉淀(Chromatin Immunoprecipitation,ChIP)是基于体内分析发展起来的方法,也称结合位点分析法,在过去十年已经成为表观遗传信息研究的主要方法。这项技术帮助研究者判断在细胞核中基因组的某一特定位置会出现何种组蛋白修饰。ChIP不仅可以检测体内反式因子与DNA的动态作用,还可以用来研究组蛋白的各种共价修饰与基因表达的关系。近年来,这种技术得到不断的发展和完善。采用结合微阵列技术在染色体基因表达调控区域检查染色体活性,是深入分析癌症、心血管疾病以及中央神经系统紊乱等疾病的主要代谢通路的一种非常有效的工具。   它的原理是在保持组蛋白和DNA联合的同时,通过运用对应于一个特定组蛋白标记的生物抗体,染色质被切成很小的片断,并沉淀下来。IP是利用抗原蛋白质和抗体的特异性结合以及细菌蛋白质的“prorein A”特异性地结合到免疫球蛋白的FC片段的现象活用开发出来的方法。目前多用精制的prorein A预先结合固化在argarose的beads上,使之与含有抗原的溶液及抗体反应后,beads上的prorein A就能吸附抗原达到精制的目的。实验最需要注意点就是抗体的性质。抗体不同和抗原结合能力也不同,免染能结合未必能用在IP反应。建议仔细检查抗体的说明书。特别是多抗的特异性是问题。其次,要注意溶解抗原的缓冲液的性质。多数的抗原是细胞构成的蛋白,特别是骨架蛋白,缓冲液必须要使其溶解。为此,必须使用含有强界面活性剂的缓冲液,尽管它有可能影响一部分抗原抗体的结合。另一面,如用弱界面活性剂溶解细胞,就不能充分溶解细胞蛋白。即便溶解也产生与其它的蛋白结合的结果,抗原决定族被封闭,影响与抗体的结合,即使IP成功,也是很多蛋白与抗体共沉的悲惨结果。再次,为防止蛋白的分解,修饰,溶解抗原的缓冲液必须加蛋白每抑制剂,低温下进行实验。每次实验之前,首先考虑抗体/缓冲液的比例。抗体过少就不能检出抗原,过多则就不能沉降在beads上,残存在上清。缓冲剂太少则不能溶解抗原,过多则抗原被稀释。   ChIP的一般流程:   甲醛处理细胞---收集细胞,超声破碎---加入目的蛋白的抗体,与靶蛋白-DNA复合物相互结合---加入ProteinA,结合抗体-靶蛋白-DNA复合物,并沉淀---对沉淀下来的复合物进行清洗,除去一些非特异性结合---洗脱,得到富集的靶蛋白-DNA复合物---解交联,纯化富集的DNA-片断---PCR分析。   在PCR分析这一块,比较传统的做法是半定量-PCR。但是现在随着荧光定量PCR的普及,大家也越来越倾向于Q-PCR了。此外还有一些由ChIP衍生出来的方法。例如RIP(其实就是用ChIP的方法研究细胞内蛋白与RNA的相互结合,具体方法和ChIP差不多,只是实验过程中要注意防止RNase,最后分析的时候需要先将RNA逆转录成为cDNA);还有ChIP-chip(其实就是ChIP富集得到的DNA-片段,拿去做芯片分析,做法在ChIP的基础上有所改变,不同的公司有不同的做法,要根据公司的要求来准备样品)。GST沉淀实验(GST-pull down实验)(细胞外蛋白质相互作用)5-11上面提到,用酵母双杂交方法筛选到的蛋白需要作进一步的鉴定。鉴定方法之一就是 GST沉淀实验。GST 沉淀实验主要是用来证明蛋白质胞外的相互作用。蛋白质在胞外的相互作用排除了酵母细胞内复杂体系的干扰,,比较直接地检验蛋白质分子之间存在的物理的相互作用。同酵母双杂交实验一样,运用此法也可以证明相互作用的蛋白分子中是否有参与调节作用的结构域或 motif。GST 沉淀实验原理就是,把你要研究的蛋白基因亚克隆到带有GST(谷胱甘肽转移酶)基因的原核表达载体中,并在细菌中表达 GST 融合蛋白(GST-X)。把 GST 融合蛋白挂到带有 GST 地物的 Sepharose beads 上,然后把另一种蛋(Y)白加入其中。由于蛋白质之间的结合作用,形成了这样的复合物:GST-X----Y。这一复合物与固体支持物(Sepharose beads)又结合在一起,可以被沉淀下来。此法又有在不同情况下的具体应用,以下一一作介绍。(1) GST 融合蛋白与重组蛋白的相互作用GST 融合蛋白是在原核表达的,所以没有经过过多的象真核细胞内具有的蛋白修饰作用。所以另一种用来检验相互作用的蛋白也可以用原核表达出来,也就是所谓的重组蛋白。当 GST融合蛋白把重组蛋白沉淀下来,然后用重组蛋白的抗体作 Western blotting 检测。(2) GST 融合蛋白与体外 TNT 系统合成的多肽或蛋白的相互作用用来检验与GST融合蛋白相互作用的蛋白或多肽也可以用TNT体外蛋白合成体系进行合成,并且还可以在要合成的蛋白或多肽N端或C端加上便于检测的标签。GST融合蛋白沉淀下来的蛋白或多肽可以用该蛋白或多肽的抗体或标签抗体进行Western blotting检测。如果蛋白之间结合力非常弱,用Western blotting检测方法难以检测到,你可以在TNT体外合成时给蛋白进行同位素(S32)标记。这样沉淀下来的蛋白进行放射自显影,检测灵敏度将极大提高。(3) GST 融合蛋白与细胞内源性蛋白质的相互作用 GST融合蛋白还可以把细胞提取物中有相互作用的内源性蛋白质沉淀下来。如果内源性蛋白含量低或结合力弱,可以采用脉冲法使细胞在某一段时间内合成的所有蛋白质都标记上放射性同位素(S32),然后提取细胞总蛋白与GST融合蛋白温育。GST融合蛋白沉淀下的带有放射性标记的蛋白跑电泳,进行放射自显影。(4) GST 融合蛋白与细胞内瞬时表达的蛋白质的相互作用当内源性蛋白质含量低,并且有可能影响蛋白质的相互作用,也可以把该蛋白的基因转染到靶细胞内进行过表达,然后检验蛋白质相互作用。(5) GST 融合蛋白与待测蛋白的相互作用有可能与待测蛋白的磷酸化状态有关在进行 GST 沉淀实验时,有时也会遇到比较复杂的情况,具体情况具体分析,分别对待。比如,两个蛋白质之间发生相互作用时有可能与蛋白磷酸化状态有关。或者蛋白首先被磷酸化后方能产生相互作用,或者磷酸化的蛋白必需脱磷酸化后才能产生相互作用。如果你确实在你的实验中发现了其中一种情况,这将是一个非常有意义的结果。3, 免疫共沉淀(co-immunoprecipitation )(细胞内蛋白质相互作用)9-16免疫共沉淀技术用来证明蛋白质在胞内是否有相互作用。一般来说,两种蛋白在细胞内发生相互作用时会形成两种蛋白的复合物,这样就可以先用一种蛋白的抗体把免疫复合物沉淀下来,然后用另一种蛋白的抗体进行 Western blotting 检测,看两种蛋白之间是否确实形成免疫复合物,并能与 protein A/G agarose 一起沉淀下来。免疫共沉淀原理简单,但技术极为复杂。因为细胞内蛋白种类繁多,制约因素多。如果两种蛋白之间可以发生相互作用,并不是这两种蛋白所有分子都参与结合作用,也可能只有极少部分蛋白分子结合在一起(足以满足细胞功能需要)。在提取细胞蛋白时,如果条件不当就会破坏两种相互作用蛋白形成的复合物的稳定性,使得免疫共沉淀实验失败。如果两种蛋白在细胞内的结合力确实非常弱,那么免疫共沉淀也难以成功。如果知道发生相互作用的两个蛋白都是胞核蛋白,那么可以通过提取核蛋白,再进行免疫共沉淀实验,这样会大大减低背景的干扰。关于两种蛋白质之间胞内的相互作用,有时确实无法用免疫共沉淀实验证明。(1) 细胞内过表达蛋白的免疫共沉淀证明蛋白质胞内相互作用时,可以选择一个高效瞬时过表达系统(至于这一系统是否有内源性靶蛋白无关紧要)。一般采取 COS 细胞作为真核表达株。把两种蛋白基因共转染到 COS 细胞内进行表达。由于人为进行大量表达,所以在胞内两种蛋白形成相互作用的复合物的量也相应增多。如果你手头没有这两种蛋白的抗体,可以把这两种蛋白的一端分别加上标签以融合蛋白形式表达,然后用商业化的抗标签抗体进行免疫共沉淀和 Western blotting 检测。(2) 细胞内源性蛋白的免疫共沉淀把两种蛋白共转染到 COS 细胞内进行过表达,进行免疫共沉淀实验,相对容易成功,但是这一结果毕竟具有人工性,不能代表生理条件下真实的蛋白质相互作用。要想克服这一弱点,可以做内源性的免疫共沉淀实验。这一技术要求极高,难度极大,但也最有说服力。因为细胞内内源性蛋白含量低,结合在一起形成复合物的量更低,难以检测。首先要证明所选择的细胞系是否具有这两种内源性的蛋白。另外,用于免疫沉淀和 Western blotting 检测的抗体要好。细胞裂解、收集以及免疫沉淀时时条件要温和,以保持蛋白复合物的天然结构。(3) 组织内蛋白的免疫共沉淀在体外可以大量培养细胞,然后制备细胞提取物,做内源性免疫共沉淀。由此可以推广到做组织内免疫共沉淀。取动物组织(脑、肝、脾等),切碎,匀浆,提取组织蛋白,进行免疫共沉淀实验。这一结果代表活体中蛋白质相互作用。4, 蛋白质细胞内定位实验17-22另一种经常用来检验蛋白质相互作用的方法是蛋白质细胞内定位技术。此法较为直观,可以看到两种有相互作用的蛋白质在细胞内的分布(膜上、胞浆、胞核或其它细胞器等等)以及共定位的部位(在膜上共定位、在胞浆中某一部位或核内共定位等等)。有时相互作用的蛋白由于细胞内某种功能的需要结合在一起时,使得两种蛋白的分布发生变化。比如,某种蛋白也许在核内,当它与另一种具有穿梭功能的蛋白结合时,有可能被转运到胞浆中。这种情况的共定位则较为典型。在进行蛋白质共定位(1) 利用有色荧光蛋白标记技术进行蛋白定位研究此法也可称为活细胞定位。把两种具有相互作用的蛋白分别克隆到带有两种不同颜色荧光蛋白(绿色荧光蛋白或红色荧光蛋白)的载体中,共转染到功能细胞中(一般选用 COS7 细胞)表达带有荧光的融合蛋白。这样,相互作用的两种蛋白就被标上不同的荧光,可以在细胞内用荧光显微镜直接观测。在进行精确细胞定位或共定位时,必须用共聚焦荧光显微镜观测。因为共聚焦荧光显微镜(相当于医院给病人诊断的 CT)观测的是细胞内一个切面上的颜色。如果在一个切面上在同一区域看到两种颜色,就提示这两种蛋白在该区域内有相互作用。普通荧光显微镜看到的是一个立体图象,无法确定蛋白质共定位现象。在进行定位或共定位同时,也可以对细胞核进行染色。这样,在细胞中就有三种颜色。细胞核的显色帮助你确定共定位发生的位置。上面介绍的活细胞定位,其优点是表达的荧光蛋白荧光强,没有背景,观测方便。但缺点是相互作用的蛋白由于标上荧光蛋白,实际上是两个融合蛋白。融合蛋白的定位结果或共定位结果是否与天然蛋白分布一致,有待于进一步确定。而利用免疫荧光标记技术可以避免这一缺点。(2) 利用双色或多色染色的免疫荧光技术进行蛋白定位研究免疫荧光的原理是,首先把细胞进行固定,然后用待检测靶蛋白的抗体(一抗)与细胞内靶蛋白进行免疫反应,再用荧光素(如 FITC 和 TRITC 等)标记的二抗与一抗进行反应。这样就在细胞内形成免疫复合物(靶蛋白----一抗---二抗),结果靶蛋白被标上颜色,然后可用共聚焦荧光显微镜观测定位与共定位结果。免疫荧光技术最大优点就是可用来检测细胞内源性蛋白的定位及相互作用。当然也可以对靶细胞进行转染表达目的蛋白,然后标记目的蛋白进行观测。免疫荧光技术的缺点是荧光相对较弱并且背景较高,结果受到干扰,所以这项技术不好掌握。为了结果的可靠性,要求严格设计阳性对照与阴性对照。(3) 细胞内蛋白动态定位有时细胞在正常状态下,有相互作用的蛋白在胞内可能暂时分开,没有共定位现象发生。但是在某一个特定情况下,如细胞受到外界刺激时,细胞本身会产生应急反应,这时暂时分离的蛋白有可能发生相互作用,并产生共定位现象。所以在进行共定位研究时,可根据具体情况具体分析,必要时观测细胞内蛋白动态定位结果。
2023-06-30 04:30:122

DNA复制过程中需要哪些酶和蛋白质参与,各有何功能

1、DNA聚合酶Ⅲ二酯键,作用是合成DNA新链中的3'-5'磷酸。2、DNA聚合酶Ⅰ,作用是校读、切除引物、填补空缺。3、拓扑异构酶,作用是松弛DNA超螺旋结构成双螺旋。4、解螺旋酶,作用是解开DNA双螺旋结构成两条单链。5、单链DNA结合蛋白,作用是维持单链DNA处于稳定状态。6、引物酶,作用是合成DNA复制所需的RNA引物。7、DNA连接酶,作用是将随从链中各冈崎片段连接起来。扩展资料:DNA复制主要分为起始、延长和终止三个阶段。1、复制的起始:主要是在拓扑异构酶和解螺旋酶的作用下松弛超螺旋和解开双链,并由单链DNA结合蛋白保护和稳定单链,引物酶识别起始点,按照碱基配对原则,以DNA链为模板,按5'→3'方向合成RNA引物。2、复制的延长:在DNA聚合酶Ⅲ的作用下,以四种dNTP为原料,以DNA为模板,按照碱基互补原则,在引物的3'—OH末端合成DNA链。其中,一条链的合成是连续合成的称为前导链,另一条链首先合成冈崎片段称为随从链。3、复制的终止:在DNA聚合酶Ⅰ的作用下切除引物并填补引物遗留空缺,最后在DNA连接酶的作用下连接冈崎片段,形成两个完整的子代DNA分子,从而完成DNA复制。
2023-06-30 04:30:201

蛋白质结合DNA的结构域有哪些

蛋白质结合DNA的结构域主要有5类:螺旋-转角-螺旋模式(HTH)、锌指模式、亮氨酸拉链模式(ZIP)、螺旋-环-螺旋模式(HLH)、HMG框模式.
2023-06-30 04:30:501

DNA和蛋白质的相互作用原理是什么?

足迹法是一种用来测定dna-蛋白质专一性结合的方法。用于检测与特定蛋白质结合的dna序列的部位,可展示蛋白质因子同特定dna片段之间的结合区域。其原理为:dna和蛋白质结合以后便不会被dnaase分解,在测序时便出现空白区(即蛋白质结合区),从而了解与蛋白质结合部位的核苷酸对数目。在用酶移出与蛋白质结合的dna后,又可测出被结合处dna的序列
2023-06-30 04:30:592

为什么有些蛋白能结合到 DNA 上

在细胞核中,与DNA结合的蛋白质可分为两类--组蛋白和非组蛋白。组蛋白H1、H2A、H2B、H3、H4中含有大量的带碱性R基氨基酸,在水溶液中带正电,它们易和DNA上带负电荷的磷酸基团相互结合。组蛋白H2A、H2B、H3、H4先和DNA结合成念珠状,当H1参与到其中时,组蛋白和DNA结合成线状的染色线。染色线在一些非组蛋白的帮助下进一步缩合成光学显微镜下可见的棒状结构--染色体。当DNA复制或者表达时,染色体会全部或部分解开,DNA暴露在染色体外。此时一些带有特殊化学结构的蛋白质就会和DNA结合。这些蛋白质也属于非组蛋白,它们中有参与DNA复制的酶、参与转录的酶或参与复制转录调控的蛋白质。其与DNA结合方式主要通过氢键或其与DNA结构相互补的空间结构和DNA特殊碱基序列结合。
2023-06-30 04:31:081

原核细胞内有蛋白质和dna结合的产物吗?

染色体由DNA和蛋白质构成的,一般说蛋白质和DNA结合的产物都是指染色体,而原核细胞只有DNA没有染色体的。真核细胞有染色体。
2023-06-30 04:31:172

哪里可以预测蛋白是否会和dna结合

推测一个蛋白A调控一些相关基因b,能够做哪些实验证明(1)蛋白质磷酸化后分子量变大.设计实验:空白组(阴性对照),蛋白质A基因敲除,western blot检验蛋白B;实验组,对蛋白质A进行RNA干扰,干扰前后分别进行western,也针对B;阳性对照,AB同时表达,对B做western.同时利用磷酸化抗体定性检测B的磷酸化情况.(2)由于可以磷酸化的氨基酸只有丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸,所以修饰位点主要围绕这三种氨基酸的位置来进行.1、对可能磷酸化的位点进行点突变,比较突变前后的迁移率.2、分段表达蛋白质B,然后检测蛋白质A+/-的条件下做western,详见(1).3、利用几种已知磷酸化位点的蛋白激酶对B进行磷酸化实验,相当于利用磷酸化过程把潜在的磷酸化位点孩窢粉喝莠估疯台弗郡屏蔽,方法类似于1.
2023-06-30 04:31:261

染色体中的蛋白质是怎么跟Dna结合在一起的

核小体是组成染色体的基本结构单位,它是由8个组蛋白分子组成的八聚体和外绕1.75圈DNA组成的.在相邻的两个核小体之间,有长约50~60个碱基对的DNA连接线.在相邻的连接线之间结合着一个第5种组蛋白(H1)的分子.密集成串的核小体形成了核质中的100埃左右的纤维,这就是染色体的“一级结构”.在这里,DNA分子大约被压缩了7倍. 染色体的一级结构经螺旋化形成中空的线状体,称为螺线体或核丝,这是染色体的“二级结构”,其外径约300埃,内径100埃,相邻螺旋间距为110埃.螺丝体的每一周螺旋包括6个核小体,因此DNA的长度在这个等级上又被再压缩了6倍. 300埃左右的螺线体(二级结构)再进一步螺旋化,形成直径为0.4微米(μm)的筒状体,称为超螺旋体.这就是染色体的“三级结构”.到这里,DNA又再被压缩了40倍.超螺旋体进一步折叠盘绕后,形成染色单体—染色体的“四级结构”.两条染色单体组成一条染色体.到这里,DNA的长度又再被压缩了5倍.从染色体的一级结构到四级结构,DNA分子一共被压缩了 7×6×40×5=8400倍.例如,人的染色体中DNA分子伸展开来的长度平均约为几个厘米,而染色体被压缩到只有几微米长.
2023-06-30 04:31:341

DNA和蛋白质的关系"两者相互离得开吗"

DNA是遗传物质,而蛋白质是具体功能的执行者。但是在体外,DNA是没有任何生理功能的。DNA的出现,必需要有很多的配套“设备(蛋白质)”也随之出现才有用。换个说法就是DNA本身没有生物活性,需要蛋白质才能体现它的作用!
2023-06-30 04:31:433

DNA的复制需要哪些酶和蛋白质因子

  参与复制主要的酶和蛋白质因子介绍如下:  (1)DNA聚合酶:①原核细胞:以大肠杆菌为例,已发现DNA聚合酶Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ,都是多功能酶,既有5"→3"聚合酶活性,又有3"→5"外切酶活性,DNA聚合酶Ⅰ还有5"→3"外切酶活性。DNA聚合酶Ⅰ的主要功能是修复DNA的损伤,在复制中还能切除RNA引物并填补留下的空隙。DNA聚合酶Ⅱ的作用是损伤修复。DNA聚合酶Ⅲ是DNA的复制酶。新近研究发现的DNA聚合酶Ⅳ和Ⅴ,它们涉及DNA的错误倾向修复。  ②真核细胞:DNA聚合酶α,β,γ,δ和ε,其中DNA聚合酶α和δ真正具有合成新链的复制作用;β和ε参与DNA的损伤修复,γ负责线粒体DNA的复制。  (2)引物合成酶和引发体:引物合成酶又称引发酶,催化RNA引物的合成,该酶作用时需与另外的蛋白结合形成引发体才具有催化活性。  (3)DNA连接酶:催化双链DNA一条链上切口处相邻5"-磷酸基和3"-羟基生成磷酸二酯键的酶。连接酶作用的过程中,在原核细胞中以NAD+提供能量,在真核细胞中以ATP提供能量。  (4)DNA解螺旋酶:催化:DNA双螺旋解链的酶。  (5)DNA单链结合蛋白(SSB):与DNA分开的单链结合,起稳定DNA的单链、阻止复性和保护单链不被核酸酶降解的作用。  (6)拓扑异构酶Ⅰ:消除DNA的负超螺旋,改变DNA的超螺旋数。  (7)拓扑异构酶Ⅱ:引入负超螺旋,消除复制叉前进带来的扭曲张力。
2023-06-30 04:31:501

DNA结合蛋白的几种主要结构模型,如何理解?求解释一下,详细点

主要有以下这五种:1.螺旋-环-螺旋2.螺旋-转角-螺旋3.亮氨酸拉链4.锌指结构5.HMG框
2023-06-30 04:31:561

双链DNA复制起始有关的五种重要酶或蛋白质是什么?他们的功能分别是什么?

如图:DNA复制起始一共涉及到DnaA、DnaB、DnaC、HU、引物合成酶、单链DNA结合蛋白、RNA聚合酶、DNA旋转酶、Dam甲基化酶,一共是9种重要的酶或蛋白质,都很重要. 如果是5种的话,我认为DnaA、DnaB、引物合成酶、单链DNA结合蛋白、Dam甲基化酶比较重要.功能见图
2023-06-30 04:32:031

大肠杆菌DNA复制过程中,于单链DNA结合以维持单链稳定的蛋白是

称为单链DNA结合蛋白(SSB,single strand DNA-binding protein)定义:结合于螺旋酶沿复制叉方向向前推进产生的单链区,防止新形成的单链DNA重新配对形成双链DNA或被核酸酶降解的蛋白质,称为单链DNA结合蛋白。
2023-06-30 04:32:333

DNA序列特异性结合蛋白一般在小沟里识别和结合DNA。()

DNA序列特异性结合蛋白一般在小沟里识别和结合DNA。() A.正确 B.错误 正确答案:B
2023-06-30 04:32:401

锌指蛋白为何可与DNA、RNA结合?

锌指zinc finger 指的只是一个空间结构。每个蛋白的氨基酸序列不同,所以能结合的DNA或者RNA的部位也不一样。这是转录因子结合DNA的基础。这句话应该理解为:大部分的转录因子(DNA结合蛋白)都含有锌指。在于DNA结合的时候,确实是α-螺旋能镶嵌于DNA的大沟中。但是并不是说含有锌指的蛋白都能结合DNA或者RNA。有一大类蛋白(受体蛋白)也含有这个结构,但是不结合DNA。
2023-06-30 04:32:471

怎么确定已知蛋白会与什么基因的启动子结合

怎么确定已知蛋白会与什么基因的启动子结合如果已知序列,只是想验证它俩的结合,可以用emsa.如果你是只知道你的蛋白,想钓出你的基因,用chip.具体的试剂和步骤你上网搜搜吧~自己实验室,样品有差异,还是要再优化的emsa,DNA核苷酸探针用g-32P和T4多核苷酸激酶来作末端标记,将纯化的蛋白和细胞粗提液和32P同位素标记的DNA或RNA探针一同保温,在非变性的聚丙烯凝胶电泳上,分离复合物和非结合的探针.DNA-复合物或RNA-复合物比非结合的探针移动得慢.同位素标记的探针依研究的结合蛋白的不同,可是双链或者是单链.当检测如转录调控因子一类的DNA结合蛋白,可用纯化蛋白,部分纯化蛋白,或核细胞抽提液.ChIP,在生理状态下把细胞内的DNA与蛋白质交联在一起,通过超声或酶处理将染色质切为小片段后,利用抗原抗体的特异性识别反应,将与目的蛋白相结合的DNA片段沉淀下来.染色质免疫沉淀技术一般包括细胞固定,染色质断裂,染色质免疫沉淀,交联反应的逆转,DNA的纯化,以及DNA的鉴定.因为ChIP实验涉及的步骤多,结果的重复性较低,所以对ChIP实验过程的每一步都应设计相应的对照,而且对结果的分析也需要有一定的经验.
2023-06-30 04:32:562

在生物细胞的染色体中,DNA是如何与蛋白质结合起来的?

前两句错了。  第一句:生物的细胞壁都可以被纤维素酶和果胶分解掉。  植物细胞的细胞壁可以被这两种酶分解掉,但细菌的细胞壁是肽聚糖,需溶菌酶才能分解掉。  第二句:叶绿体中的dna与蛋白质结合形成染色体。  叶绿体中的dna是裸露的,没有与蛋白质结合形成染色体。  第三句:促甲状腺素只能与甲状腺细胞接触,是由于甲状腺细胞具有特定的膜蛋白质。  对。
2023-06-30 04:33:121

DNA 蛋白质 之间关系

相互依存,相互调节,共同作用。1,蛋白质的合成信息来源于DNA;2,DNA的组装,复制和转录离不开各种酶,即蛋白质;3,染色质由DNA和蛋白质共同构成,遗传信息的储存、复制、表达和调控都依赖于这两种生物大分子的相互作用;
2023-06-30 04:33:2110

dnaa蛋白是什么

应该是DnaA蛋白吧?参与DNA复制的起始,DNA复制的第一步是,DnaA蛋白与复制起始位点9bp重复序列结合,由于DnaA是ATP结合蛋白,它水解ATP释放的能量促使DNA双链在13bp重复序列去解开,促使单链结合蛋白SSB与DNA单链区结合。
2023-06-30 04:33:431

蛋白质与DNA结合是如何实现的?

在细胞核中,与DNA结合的蛋白质可分为两类——组蛋白和非组蛋白。组蛋白H1、H2A、H2B、H3、H4中含有大量的带碱性R基氨基酸,在水溶液中带正电,它们易和DNA上带负电荷的磷酸基团相互结合。组蛋白H2A、H2B、H3、H4先和DNA结合成念珠状,当H1参与到其中时,组蛋白和DNA结合成线状的染色线。染色线在一些非组蛋白的帮助下进一步缩合成光学显微镜下可见的棒状结构——染色体。当DNA复制或者表达时,染色体会全部或部分解开,DNA暴露在染色体外。此时一些带有特殊化学结构的蛋白质就会和DNA结合。这些蛋白质也属于非组蛋白,它们中有参与DNA复制的酶、参与转录的酶或参与复制转录调控的蛋白质。其与DNA结合方式主要通过氢键或其与DNA结构相互补的空间结构和DNA特殊碱基序列结合。
2023-06-30 04:34:042

在你看来,为什么有些蛋白能结合到DNA上?

螺旋酶沿复制叉方向向前推进产生了一段单链区,但是这种单链DNA不会长久存在,会很快重新配对形成双链DNA或被核酸酶降解。然而,在细胞内有大量单链DNA结合蛋白(single strand DNA binding protein SSBP)能很快地和单链DNA结合,防止其重新配对形成双链DNA或被核酸酶降解。SSBP与螺旋酶不一样,它不具备酶的活性,不和ATP结合。在大肠杆菌细胞中主要SSBP是177肽所组成的四聚体,可以和单链DNA上相瓴的32个核苷酸结合。一个SSBP四聚体结合于单链DNA上可以促进其他SSBP四聚体现相邻的单链DNA结合,这个过程称为协同结合(cooperative binding),SSBP结合到单链DNA上后,使其呈伸展状态,没有弯曲和结节,有利于单链DNA作为模板。SSBP可以重复使用,当新生的DNA链合成到某一位置时,该处的SSBP便会脱落,并被重复利用。
2023-06-30 04:34:123

为什么有些蛋白能结合到 DNA 上

蛋白能结合到DNA上是因为这类DNA结合蛋白具有序列及结构上的特征能够与DNA结合有相互作用。而这些特征如今也被用来作DNA蛋白结合域的预测。目前只有几千个DNA-蛋白复合物的结构解析出来(protein data bank,PDB),而在真核生物中,预测约有6-7%的基因编码的蛋白是DNA结合蛋白,也就是通过序列和结构预测的方法得到的。
2023-06-30 04:34:322

在生物细胞的染色体中,DNA是如何与蛋白质结合起来的?

核小体是组成染色体的基本结构单位,它是由8个组蛋白分子组成的八聚体和外绕1.75圈DNA组成的.在相邻的两个核小体之间,有长约50~60个碱基对的DNA连接线.在相邻的连接线之间结合着一个第5种组蛋白(H1)的分子.密集成串的核小体形成了核质中的100埃左右的纤维,这就是染色体的“一级结构”.在这里,DNA分子大约被压缩了7倍. 染色体的一级结构经螺旋化形成中空的线状体,称为螺线体或核丝,这是染色体的“二级结构”,其外径约300埃,内径100埃,相邻螺旋间距为110埃.螺丝体的每一周螺旋包括6个核小体,因此DNA的长度在这个等级上又被再压缩了6倍. 300埃左右的螺线体(二级结构)再进一步螺旋化,形成直径为0.4微米(μm)的筒状体,称为超螺旋体.这就是染色体的“三级结构”.到这里,DNA又再被压缩了40倍.超螺旋体进一步折叠盘绕后,形成染色单体—染色体的“四级结构”.两条染色单体组成一条染色体.到这里,DNA的长度又再被压缩了5倍.从染色体的一级结构到四级结构,DNA分子一共被压缩了 7×6×40×5=8400倍.例如,人的染色体中DNA分子伸展开来的长度平均约为几个厘米,而染色体被压缩到只有几微米长.
2023-06-30 04:34:401

DNA分子和蛋白质怎么结合? 谢谢

请问你是问的DNA和蛋白质之间的关系还是DNA和蛋白质之间相互作用的方式?如果是前者,参看楼上。如果是后者,那么最明显的例子是转录因子。转录因子在细胞质中成为成熟蛋白之后,被转运到细胞核中,形成有功能的蛋白质三级结构,转录因子具有DNA结合结构域和转录激活结构域,DNA结合结构域具有亮氨酸拉链,螺旋-环-螺旋,等等5种主要结构,并依靠这些三级结构,与目的DNA片段识别和结合,这一段DNA片段一般是基因的启动子区,在依靠转录激活结构域,促进RNA聚合酶III的活性,促进转录进行,启动下游基因表达。
2023-06-30 04:35:064

DNA上有没蛋白质?二者啥关系啊?

就DNA本身来说,它的物质组成是脱氧核糖核酸,无蛋白质. 但是当DNA以染色质丝或染色体形态存在于生物体中时,会有与之结合的蛋白质,称为DNA结合蛋白.有的帮助DNA形成染色体的基本结构,比如核小体组蛋白使DNA缠绕于其上形成核小体(图),这一类称为组蛋白;有的于DNA的一部分序列结合,控制DNA的表达,这一类称为非组蛋白. 所以可以说DNA上有蛋白质,蛋白质对DNA的表达有调控作用,并与DNA共同形成更高级的空间结构. 希望讲清楚了,不懂再追问吧~
2023-06-30 04:35:231

dna复制时单链结合蛋白是否是必须的

dna复制时单链结合蛋白是否是必须的单链结合蛋白(SSB,single strand DNA-binding protein):又称DNA结合蛋白,是DNA复制所必须酶。DNA解旋后,DNA分子只要碱基配对,就有结合成双链的趋向。SSB结合于螺旋酶沿复制叉方向向前推进产生的单链区,防止新形成的单链DNA重新配对形成双链DNA或被核酸酶降解的蛋白质。ssb作用时表现协同效应,保证SSB在下游区段的继续结合。它不像聚合酶那样沿着复制方向向前移动,而是不停的结合,脱离。
2023-06-30 04:35:361

DNA能与蛋白质结合生成染色体的条件是什么?任何DNA或者任何蛋白质之间都能结合?

组蛋白:H1、H2A、H2B、H3、H4等,这些蛋白质固定地与DNA结合,与DNA一起形成染色体; 非组蛋白:DNA聚合酶、RNA聚合酶、解旋酶、调节基因表达的蛋白质等,这些蛋白质只在特定情况下才与DNA结合,功能执行完毕就会和DNA分开.
2023-06-30 04:35:441

在生物细胞的染色体中,DNA是如何与蛋白质结合起来的?

核小体是组成染色体的基本结构单位,它是由8个组蛋白分子组成的八聚体和外绕1.75圈DNA组成的。在相邻的两个核小体之间,有长约50~60个碱基对的DNA连接线。在相邻的连接线之间结合着一个第5种组蛋白(H1)的分子。密集成串的核小体形成了核质中的100埃左右的纤维,这就是染色体的“一级结构”。在这里,DNA分子大约被压缩了7倍。 染色体的一级结构经螺旋化形成中空的线状体,称为螺线体或核丝,这是染色体的“二级结构”,其外径约300埃,内径100埃,相邻螺旋间距为110埃。螺丝体的每一周螺旋包括6个核小体,因此DNA的长度在这个等级上又被再压缩了6倍。 300埃左右的螺线体(二级结构)再进一步螺旋化,形成直径为0.4微米(μm)的筒状体,称为超螺旋体。这就是染色体的“三级结构”。到这里,DNA又再被压缩了40倍。超螺旋体进一步折叠盘绕后,形成染色单体—染色体的“四级结构”。两条染色单体组成一条染色体。到这里,DNA的长度又再被压缩了5倍。从染色体的一级结构到四级结构,DNA分子一共被压缩了 7×6×40×5=8400倍。例如,人的染色体中DNA分子伸展开来的长度平均约为几个厘米,而染色体被压缩到只有几微米长。
2023-06-30 04:35:532

DNA与蛋白质相互作用的研究方法有哪些

研究蛋白质与DNA相互作用的主要方法一、引言 在许多的细胞生命活动中,例如DNA复制、mRNA转录与修饰以及病毒的感染等都涉及到DNA与蛋白质之间的相互作用的问题。重组DNA技术的发展,人们已分离到了许多重要的基因。现在的关键问题是需要揭示环境因子及发育信号究竟是如何控制基因的转录活性。为此需要:a、鉴定分析参与基因表达调控的DNA元件;b、分离并鉴定这些顺式元件特异性结合的蛋白质因子;这些问题的研究都涉及到DNA与蛋白质之间的相互作用。研究DNA-蛋白质相互作用的实验方法主要包括:a、凝胶阻滞实验; b、DNase 1 足迹实验;c、甲基化干扰实验; d、体内足迹实验; f、拉下实验。二、凝胶阻滞实验1、概念: 凝胶阻滞实验(Gel retardation assay),要叫做DNA迁移率变动试验(DNA mobility shift assay)或条带阻滞实验(Band retardation assay)是在八十年代初期出现的用于在体外研究DNA与蛋白质相互作用的一种特殊的凝胶电泳技术。2、原理: 在凝胶电泳中,由于电场的作用,裸露的DNA分子向正电极移动距离的大小是同其分子量的对数成反比。如果某种DNA分子结合上一种特殊的蛋白质,那么由于分子量的加大它在凝胶中的迁移作用便会受到阻滞,于是朝正极移动的距离也就相应的缩短,因而在凝胶中出现滞后的条带,这就是凝胶阻滞实验的基本原理。3、过程:1) 首先制备细胞蛋白质提取物(理论上其中含有某种特殊的转录因子)2) 用放射性同位素标记待检测的DNA片段(含有转录因子的结合位点)3) 这种被标记的探针DNA同细胞蛋白质提取物一起进行温育,于是产生DNA-蛋白质复合物4) 在控制使DNA-蛋白质保持结合状态的条件下,进行非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳5) 最后进行放射自显影,分析电泳结果4、实验结果的分析: a、如果有放射性标记的条带都集中于凝胶的底部,这就表明在细胞提取物中不存在可以同探针DNA相互结合的转录因子蛋白质;b、如果在凝胶的顶部出现放射性标记的条带,这就表明细胞提取物存在可与探针DNA结合的转录因子蛋白质。5、DNA竞争实验:DNA竞争实验(DNA competitive assay)的具体做法如下:在DNA-蛋白质结合的反应体系中加入了超量的非标记的竞争DNA(competitor DNA),如果它同探针DNA结合的是同一种转录因子蛋白质,那么由于竞争DNA与探针DNA相比是极大超量的,这样绝大部分转录因子蛋白质都会被竞争结合掉,而使探针DNA仍然处于自由的非结合状态,可以在电泳凝胶的放射自显影图片上就不会出现阻滞的条带;如果反应体系中加入的竞争DNA并不能同探针DNA竞争结合同一种转录因子,结果在电泳凝胶中的放射自显影图片上就会出现阻滞的条带。6、应用: a、凝胶阻滞实验可以用于鉴定在特殊类型细胞蛋白质提取物中,是否存在能同某一特定的DNA(含有转录因子结合位点)结合的转录因子蛋白质; b、DNA竞争实验可以用来检测转录因子蛋白质同DNA结合的精确序列部位; c、通过竞争DNA中转录因子结合位点的碱基突变可以研究此种突变竞争性能及其转录因子结合作用的影响; d、也可以利用DNA同特定转录因子的结合作用通过亲和层析来分离特定的转录因子。三、足迹实验1、定义:足迹实验(foot-printing assay),是一种用来检测被特定转录因子蛋白质特异性结合的DNA序列的位置及其核苷酸序列结构的专门实验方法。2、原理: 当DNA分子中的某一区段同特异的转录因子结合之后便可以得到保护而免受DNaseI 酶的切割作用,而不会产生出相应的切割分子,结果在凝胶电泳放射性自显影图片上便出现了一个空白区,俗称为“足迹”。3过程: 将待检测的双链DNA分子在体外用32P作5‘末端标记,并用适当的限制性内切酶切出其中的一个末端,于是便得到了一条单链末端标记的双链DNA在体外同细胞蛋白质提取物(细胞核提取物也可以)混合,形成DNA-蛋白质复合体在反应混合物中加入少量的DNase I,并控制用量使之达到平均每条DNA链,只发生一次磷酸二酯键的断裂:a、如果蛋白质提取物中不存在与DNA结合的特定蛋白质,使DNase I消化之后,便会产生出距离放射性标记末端1个核苷酸,2个核苷酸,3个核苷酸------等等一系列前后长度均相差一个核苷酸的不间断的连续的DNA片段梯度群体;b、如果DNA分子同蛋白质提取物中的某种转录因子结合,被结合部位的DNA就可以得到保护免受DNase I酶的降解作用;除去蛋白,加样在20%序列胶上进行电泳分离,实验分两组:a、实验组:DNA+蛋白质混合物b、对照组:只有DNA,未与蛋白质提取物进行温育最后进行放射性自显影,分析实验结果。4、结果判断:实验组凝胶电泳显示的序列,出现空白的区域表明是转录因子蛋白质结合部;与对照组序列比较,便可以得出蛋白质结合部位的DNA区段相应的核苷酸序列。5、其他的足迹实验方法:除了DNase1足迹试验之外,目前还发展出了若干种其他类型的足迹实验,例如:a、 自由羟基足迹实验;b、菲咯啉铜足迹实验;c、DMS(硫酸二甲酯)足迹实验DMS(硫酸二甲酯)足迹实验的原理DMS能够使DNA分子中裸露的鸟嘌呤(G)残基甲基化,而六氢吡啶又会对甲基化的G残基作特异性的化学切割。如果DNA分子中某一区段同转录因子结合,就可以避免发生G残基的甲基化而免受六氢吡啶的切割作用。四、甲基化干扰实验1、概念:甲基化干扰实验(Methylation interference assay)是根据DMS(硫酸二甲酯)能够使DNA分子中裸露的鸟嘌呤(G)残基甲基化,而六氢吡啶又会对甲基化的G残基作特异性的化学切割这一原理设计的另一种研究蛋白质同DNA相互作用的实验方法。应用这种技术可以检测靶DNA中G残基的优先甲基化,对尔后的蛋白质结合作用究竟会有什么效应,从而更加详细的揭示出DNA与蛋白质相互作用的模式。2、实验步骤: 用DMS处理靶DNA使之局部甲基化(平均每条DNA只发生一个G碱基甲基化作用) 同细胞蛋白质提取物一起进行温育,促进使DNA与蛋白质的结合 进行凝胶电泳形成两种靶DNA条带:a、 其一没有同蛋白质结合的DNA正常电泳条带b、其二同特异蛋白质结合而呈现滞后的DNA电泳条带将这两种DNA电泳条带分别从凝胶中切出,并用六氢吡啶进行切割,结果为: a、甲基化的G残基被切割:因为转录因子蛋白质只能够同未发生甲基化的正常的结合位点结合,所以在转录因子DNA结合位点序列中的G残基如果被DMS甲基化之后,转录因子就无法同其结合位点(顺式元件)发生结合作用,从而使得结合位点中的G残基同样也要被六氢吡啶切割; b、不具有甲基化G残基的靶DNA 序列则不会被切割 将结合蛋白质的DNA条带和不结合蛋白质的DNA条带,经六氢吡啶切割作用之后,再进行凝胶电泳 作放射自显影,读片并分析结果3、结果判断: a、同转录因子蛋白质结合的靶DNA序列,经六氢吡啶切割之后,电泳分离呈现两条带,有一个空白区 b、不同转录因子蛋白质结合的靶DNA序列,经六氢吡啶切割后,电泳分离呈现三条带,没有空白区域的出现。4、应用: a、甲基化干扰实验可以用来研究转录因子与DNA结合位点中的G残基之间的联系; b、是足迹实验的一种有效的补充手段,可以鉴定足迹实验中DNA与蛋白质相互作用的精确位置5、缺点: DMS只能使DNA序列中的G和A残基甲基化,而不能使T和C残基甲基化。五、体内足迹实验上面讨论的三种研究转录因子与DNA相互作用的方法,有一个共同的不足之处在于它们是在体外进行的实验,因此人们就会考虑这些实验结果是否能够反映细胞内发生的真实生命过程,即细胞内发生的真实的DNA与蛋白质的相互作用情况。为了解答这个问题,科学家就设计出了一种体内足迹试验(in vivo foot-printing assay),该方法可以看做是体外DMS足迹实验的一个变种。1、原理: 体内足迹试验的原理原则上同体外DMS足迹实验无本质差别,即 a、DMS能够使G残基甲基化; b、六氢吡啶能特异的切割甲基化的G残基; c、同特异转录因子蛋白质结合的识别序列中的G残基由于受到蛋白质的保护而不会被DMS甲基化,于是不会被六氢吡啶切割; d、同对照的裸露的DNA形成的序列梯作比较,就会发现活细胞DNA形成的序列梯中缺少G残基没有被切割的相应条带。2、过程: 用有限数量的化学试剂DMS处理完整的游离细胞,使渗透到胞内的DMS浓度恰好导致天然染色体DNA的G残基发生甲基化 对这些经过DMS处理的细胞提取DNA,并在体外加入六氢吡啶作消化反应 PCR扩增后作凝胶电泳分析,因为在体外实验中用的是克隆的DNA片段其数量足够,而在体内足迹实验中用的是从染色体DNA中分离获得的任何一种特异的DNA,其数量是微不足道的,所以需要经PCR扩增以获得足够数量的特异DNA 放射自显影,读片并记录读片的结果3、结果判断: a、能够同转录因子蛋白质结合的DNA区段其中G残基受到保护因而不会被DMS甲基化避免了六氢吡啶的切割作用; b、体外裸露的DNA分子上,G残基被DMS甲基化而被六氢吡啶切割。六、拉下实验(Pull-down assay) 拉下实验又叫做蛋白质体外结合实验(binding assay in vitro),是一种在试管中检测蛋白质之间相互作用的方法。其基本原理是将某种小肽(例如生物素、6-His标签以及谷胱甘肽转移酶等)的编码基因与诱饵蛋白的编码基因重组,表达为融合蛋白。分离纯化融合蛋白并与磁珠结合,使之固相化之后,再与表达目的蛋白的细胞提取物混合保温适当时间,例如在4℃下保温过夜,使目标蛋白同已经固定在磁珠表面的融合蛋白中的诱饵蛋白充分的结合。离心收集与固定化的融合蛋白(即与磁珠相互结合的融合蛋白)中的诱饵蛋白相结合的目的蛋白,经过煮沸处理使目的蛋白与诱饵蛋白相脱离从而从固相支持物(例如磁珠)上脱离下来,收集样品,再与目标蛋白的抗体作Western blotting分析,以检测出与诱饵蛋白的目标的目标蛋白。染色质免疫共沉淀技术(ChIP)   真核生物的基因组DNA以染色质的形式存在。因此,研究蛋白质与DNA在染色质环境下的相互作用是阐明真核生物基因表达机制的基本途径。染色质免疫沉淀技术(chromatin immunoprecipitation assay, CHIP)是目前唯一研究体内DNA与蛋白质相互作用的方法。它的基本原理是在活细胞状态下固定蛋白质-DNA复合物,并将其随机切断为一定长度范围内的染色质小片段,然后通过免疫学方法沉淀此复合体,特异性地富集目的蛋白结合的DNA片段,通过对目的片断的纯化与检测,从而获得蛋白质与DNA相互作用的信息。CHIP不仅可以检测体内反式因子与DNA的动态作用,还可以用来研究组蛋白的各种共价修饰与基因表达的关系。而且,CHIP与其他方法的结合,扩大了其应用范围:CHIP与基因芯片相结合建立的CHIP-on-chip方法已广泛用于特定反式因子靶基因的高通量筛选;CHIP与体内足迹法相结合,用于寻找反式因子的体内结合位点;RNA-CHIP用于研究RNA在基因表达调控中的作用。由此可见,随着CHIP的进一步完善,它必将会在基因表达调控研究中发挥越来越重要的作用。   染色体免疫共沉淀(Chromatin Immunoprecipitation,ChIP)是基于体内分析发展起来的方法,也称结合位点分析法,在过去十年已经成为表观遗传信息研究的主要方法。这项技术帮助研究者判断在细胞核中基因组的某一特定位置会出现何种组蛋白修饰。ChIP不仅可以检测体内反式因子与DNA的动态作用,还可以用来研究组蛋白的各种共价修饰与基因表达的关系。近年来,这种技术得到不断的发展和完善。采用结合微阵列技术在染色体基因表达调控区域检查染色体活性,是深入分析癌症、心血管疾病以及中央神经系统紊乱等疾病的主要代谢通路的一种非常有效的工具。   它的原理是在保持组蛋白和DNA联合的同时,通过运用对应于一个特定组蛋白标记的生物抗体,染色质被切成很小的片断,并沉淀下来。IP是利用抗原蛋白质和抗体的特异性结合以及细菌蛋白质的“prorein A”特异性地结合到免疫球蛋白的FC片段的现象活用开发出来的方法。目前多用精制的prorein A预先结合固化在argarose的beads上,使之与含有抗原的溶液及抗体反应后,beads上的prorein A就能吸附抗原达到精制的目的。实验最需要注意点就是抗体的性质。抗体不同和抗原结合能力也不同,免染能结合未必能用在IP反应。建议仔细检查抗体的说明书。特别是多抗的特异性是问题。其次,要注意溶解抗原的缓冲液的性质。多数的抗原是细胞构成的蛋白,特别是骨架蛋白,缓冲液必须要使其溶解。为此,必须使用含有强界面活性剂的缓冲液,尽管它有可能影响一部分抗原抗体的结合。另一面,如用弱界面活性剂溶解细胞,就不能充分溶解细胞蛋白。即便溶解也产生与其它的蛋白结合的结果,抗原决定族被封闭,影响与抗体的结合,即使IP成功,也是很多蛋白与抗体共沉的悲惨结果。再次,为防止蛋白的分解,修饰,溶解抗原的缓冲液必须加蛋白每抑制剂,低温下进行实验。每次实验之前,首先考虑抗体/缓冲液的比例。抗体过少就不能检出抗原,过多则就不能沉降在beads上,残存在上清。缓冲剂太少则不能溶解抗原,过多则抗原被稀释。   ChIP的一般流程:   甲醛处理细胞---收集细胞,超声破碎---加入目的蛋白的抗体,与靶蛋白-DNA复合物相互结合---加入ProteinA,结合抗体-靶蛋白-DNA复合物,并沉淀---对沉淀下来的复合物进行清洗,除去一些非特异性结合---洗脱,得到富集的靶蛋白-DNA复合物---解交联,纯化富集的DNA-片断---PCR分析。   在PCR分析这一块,比较传统的做法是半定量-PCR。但是现在随着荧光定量PCR的普及,大家也越来越倾向于Q-PCR了。此外还有一些由ChIP衍生出来的方法。例如RIP(其实就是用ChIP的方法研究细胞内蛋白与RNA的相互结合,具体方法和ChIP差不多,只是实验过程中要注意防止RNase,最后分析的时候需要先将RNA逆转录成为cDNA);还有ChIP-chip(其实就是ChIP富集得到的DNA-片段,拿去做芯片分析,做法在ChIP的基础上有所改变,不同的公司有不同的做法,要根据公司的要求来准备样品)。GST沉淀实验(GST-pull down实验)(细胞外蛋白质相互作用)5-11上面提到,用酵母双杂交方法筛选到的蛋白需要作进一步的鉴定。鉴定方法之一就是 GST沉淀实验。GST 沉淀实验主要是用来证明蛋白质胞外的相互作用。蛋白质在胞外的相互作用排除了酵母细胞内复杂体系的干扰,,比较直接地检验蛋白质分子之间存在的物理的相互作用。同酵母双杂交实验一样,运用此法也可以证明相互作用的蛋白分子中是否有参与调节作用的结构域或 motif。GST 沉淀实验原理就是,把你要研究的蛋白基因亚克隆到带有GST(谷胱甘肽转移酶)基因的原核表达载体中,并在细菌中表达 GST 融合蛋白(GST-X)。把 GST 融合蛋白挂到带有 GST 地物的 Sepharose beads 上,然后把另一种蛋(Y)白加入其中。由于蛋白质之间的结合作用,形成了这样的复合物:GST-X----Y。这一复合物与固体支持物(Sepharose beads)又结合在一起,可以被沉淀下来。此法又有在不同情况下的具体应用,以下一一作介绍。(1) GST 融合蛋白与重组蛋白的相互作用GST 融合蛋白是在原核表达的,所以没有经过过多的象真核细胞内具有的蛋白修饰作用。所以另一种用来检验相互作用的蛋白也可以用原核表达出来,也就是所谓的重组蛋白。当 GST融合蛋白把重组蛋白沉淀下来,然后用重组蛋白的抗体作 Western blotting 检测。(2) GST 融合蛋白与体外 TNT 系统合成的多肽或蛋白的相互作用用来检验与GST融合蛋白相互作用的蛋白或多肽也可以用TNT体外蛋白合成体系进行合成,并且还可以在要合成的蛋白或多肽N端或C端加上便于检测的标签。GST融合蛋白沉淀下来的蛋白或多肽可以用该蛋白或多肽的抗体或标签抗体进行Western blotting检测。如果蛋白之间结合力非常弱,用Western blotting检测方法难以检测到,你可以在TNT体外合成时给蛋白进行同位素(S32)标记。这样沉淀下来的蛋白进行放射自显影,检测灵敏度将极大提高。(3) GST 融合蛋白与细胞内源性蛋白质的相互作用 GST融合蛋白还可以把细胞提取物中有相互作用的内源性蛋白质沉淀下来。如果内源性蛋白含量低或结合力弱,可以采用脉冲法使细胞在某一段时间内合成的所有蛋白质都标记上放射性同位素(S32),然后提取细胞总蛋白与GST融合蛋白温育。GST融合蛋白沉淀下的带有放射性标记的蛋白跑电泳,进行放射自显影。(4) GST 融合蛋白与细胞内瞬时表达的蛋白质的相互作用当内源性蛋白质含量低,并且有可能影响蛋白质的相互作用,也可以把该蛋白的基因转染到靶细胞内进行过表达,然后检验蛋白质相互作用。(5) GST 融合蛋白与待测蛋白的相互作用有可能与待测蛋白的磷酸化状态有关在进行 GST 沉淀实验时,有时也会遇到比较复杂的情况,具体情况具体分析,分别对待。比如,两个蛋白质之间发生相互作用时有可能与蛋白磷酸化状态有关。或者蛋白首先被磷酸化后方能产生相互作用,或者磷酸化的蛋白必需脱磷酸化后才能产生相互作用。如果你确实在你的实验中发现了其中一种情况,这将是一个非常有意义的结果。3, 免疫共沉淀(co-immunoprecipitation )(细胞内蛋白质相互作用)9-16免疫共沉淀技术用来证明蛋白质在胞内是否有相互作用。一般来说,两种蛋白在细胞内发生相互作用时会形成两种蛋白的复合物,这样就可以先用一种蛋白的抗体把免疫复合物沉淀下来,然后用另一种蛋白的抗体进行 Western blotting 检测,看两种蛋白之间是否确实形成免疫复合物,并能与 protein A/G agarose 一起沉淀下来。免疫共沉淀原理简单,但技术极为复杂。因为细胞内蛋白种类繁多,制约因素多。如果两种蛋白之间可以发生相互作用,并不是这两种蛋白所有分子都参与结合作用,也可能只有极少部分蛋白分子结合在一起(足以满足细胞功能需要)。在提取细胞蛋白时,如果条件不当就会破坏两种相互作用蛋白形成的复合物的稳定性,使得免疫共沉淀实验失败。如果两种蛋白在细胞内的结合力确实非常弱,那么免疫共沉淀也难以成功。如果知道发生相互作用的两个蛋白都是胞核蛋白,那么可以通过提取核蛋白,再进行免疫共沉淀实验,这样会大大减低背景的干扰。关于两种蛋白质之间胞内的相互作用,有时确实无法用免疫共沉淀实验证明。(1) 细胞内过表达蛋白的免疫共沉淀证明蛋白质胞内相互作用时,可以选择一个高效瞬时过表达系统(至于这一系统是否有内源性靶蛋白无关紧要)。一般采取 COS 细胞作为真核表达株。把两种蛋白基因共转染到 COS 细胞内进行表达。由于人为进行大量表达,所以在胞内两种蛋白形成相互作用的复合物的量也相应增多。如果你手头没有这两种蛋白的抗体,可以把这两种蛋白的一端分别加上标签以融合蛋白形式表达,然后用商业化的抗标签抗体进行免疫共沉淀和 Western blotting 检测。(2) 细胞内源性蛋白的免疫共沉淀把两种蛋白共转染到 COS 细胞内进行过表达,进行免疫共沉淀实验,相对容易成功,但是这一结果毕竟具有人工性,不能代表生理条件下真实的蛋白质相互作用。要想克服这一弱点,可以做内源性的免疫共沉淀实验。这一技术要求极高,难度极大,但也最有说服力。因为细胞内内源性蛋白含量低,结合在一起形成复合物的量更低,难以检测。首先要证明所选择的细胞系是否具有这两种内源性的蛋白。另外,用于免疫沉淀和 Western blotting 检测的抗体要好。细胞裂解、收集以及免疫沉淀时时条件要温和,以保持蛋白复合物的天然结构。(3) 组织内蛋白的免疫共沉淀在体外可以大量培养细胞,然后制备细胞提取物,做内源性免疫共沉淀。由此可以推广到做组织内免疫共沉淀。取动物组织(脑、肝、脾等),切碎,匀浆,提取组织蛋白,进行免疫共沉淀实验。这一结果代表活体中蛋白质相互作用。4, 蛋白质细胞内定位实验17-22另一种经常用来检验蛋白质相互作用的方法是蛋白质细胞内定位技术。此法较为直观,可以看到两种有相互作用的蛋白质在细胞内的分布(膜上、胞浆、胞核或其它细胞器等等)以及共定位的部位(在膜上共定位、在胞浆中某一部位或核内共定位等等)。有时相互作用的蛋白由于细胞内某种功能的需要结合在一起时,使得两种蛋白的分布发生变化。比如,某种蛋白也许在核内,当它与另一种具有穿梭功能的蛋白结合时,有可能被转运到胞浆中。这种情况的共定位则较为典型。在进行蛋白质共定位(1) 利用有色荧光蛋白标记技术进行蛋白定位研究此法也可称为活细胞定位。把两种具有相互作用的蛋白分别克隆到带有两种不同颜色荧光蛋白(绿色荧光蛋白或红色荧光蛋白)的载体中,共转染到功能细胞中(一般选用 COS7 细胞)表达带有荧光的融合蛋白。这样,相互作用的两种蛋白就被标上不同的荧光,可以在细胞内用荧光显微镜直接观测。在进行精确细胞定位或共定位时,必须用共聚焦荧光显微镜观测。因为共聚焦荧光显微镜(相当于医院给病人诊断的 CT)观测的是细胞内一个切面上的颜色。如果在一个切面上在同一区域看到两种颜色,就提示这两种蛋白在该区域内有相互作用。普通荧光显微镜看到的是一个立体图象,无法确定蛋白质共定位现象。在进行定位或共定位同时,也可以对细胞核进行染色。这样,在细胞中就有三种颜色。细胞核的显色帮助你确定共定位发生的位置。上面介绍的活细胞定位,其优点是表达的荧光蛋白荧光强,没有背景,观测方便。但缺点是相互作用的蛋白由于标上荧光蛋白,实际上是两个融合蛋白。融合蛋白的定位结果或共定位结果是否与天然蛋白分布一致,有待于进一步确定。而利用免疫荧光标记技术可以避免这一缺点。(2) 利用双色或多色染色的免疫荧光技术进行蛋白定位研究免疫荧光的原理是,首先把细胞进行固定,然后用待检测靶蛋白的抗体(一抗)与细胞内靶蛋白进行免疫反应,再用荧光素(如 FITC 和 TRITC 等)标记的二抗与一抗进行反应。这样就在细胞内形成免疫复合物(靶蛋白----一抗---二抗),结果靶蛋白被标上颜色,然后可用共聚焦荧光显微镜观测定位与共定位结果。免疫荧光技术最大优点就是可用来检测细胞内源性蛋白的定位及相互作用。当然也可以对靶细胞进行转染表达目的蛋白,然后标记目的蛋白进行观测。免疫荧光技术的缺点是荧光相对较弱并且背景较高,结果受到干扰,所以这项技术不好掌握。为了结果的可靠性,要求严格设计阳性对照与阴性对照。(3) 细胞内蛋白动态定位有时细胞在正常状态下,有相互作用的蛋白在胞内可能暂时分开,没有共定位现象发生。但是在某一个特定情况下,如细胞受到外界刺激时,细胞本身会产生应急反应,这时暂时分离的蛋白有可能发生相互作用,并产生共定位现象。所以在进行共定位研究时,可根据具体情况具体分析,必要时观测细胞内蛋白动态定位结果。
2023-06-30 04:36:152

单链结合蛋白的介绍

单链结合蛋白(SSB,single strand DNA-binding protein):又称DNA结合蛋白,是DNA复制所必须酶。DNA解旋后,DNA分子只要碱基配对,就有结合成双链的趋向。SSB结合于螺旋酶沿复制叉方向向前推进产生的单链区,防止新形成的单链DNA重新配对形成双链DNA或被核酸酶降解的蛋白质。ssb作用时表现协同效应,保证SSB在下游区段的继续结合。它不像聚合酶那样沿着复制方向向前移动,而是不停的结合,脱离。
2023-06-30 04:36:221

如何用DNA分析法确定DNA与蛋白质结合的区域?

用足迹法就可以! 又称为足印法(footprinting)是一种用来测定DNA-蛋白质专一性结合的方法。用于检测与特定蛋白质结合 的DNA序列的部位,可展示蛋白质因子同特定DNA片段之间的结合区域。其原理为:DNA和蛋白质结合以后便不会被DNAase分解,在测序时便出现空白区(即蛋白质结合区),从而了解与蛋白质结合部位的核苷酸对数目。在用酶移出与蛋白质结合的DNA后,又可测出被结合处DNA的序列。
2023-06-30 04:36:371

组蛋白在DNA中的作用

组蛋白(histones)为基础的DNA相关蛋白,其分子量介于11.2~21.5KDa之间,其作用为稳定DNA双链,也可能在基因调节中起作用。组蛋白可分为五种:H1、H2A、H2B、H3和H4,这五种组蛋白类型都有各自对应的自身抗体。组蛋白与DNA一起形成了紧密结合的核小体。其中心由H3-H3-H4-H4四聚体组成,H2A-H2B二聚体位于其两侧。组蛋白部分被DNA双链围绕两圈(共146个碱基对)。核小体象一串珍珠一样结合在一起,在结合区,DNA(连接DNA)与组蛋白H1相连接。荧光模式与抗dsDNA抗体相似,抗组蛋白抗体在HEp-2细胞的细胞核中也呈现均质型荧光。分裂期细胞的浓缩染色体荧光增强。用灵长类肝组织,则可见到细胞核为均质型、有时为粗块状荧光。抗组蛋白抗体不引起绿蝇短膜虫动基质产生荧光。还可选用欧蒙抗组蛋白ELISA试剂盒对抗组蛋白抗体进行单特异性测定。
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